CN102213506B - 蒸汽液压热泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸汽液压热泵，包括多个并联的蒸汽压缩装置，每个蒸汽压缩装置包括一蒸汽液压压缩室和连接在其下方的竖直压力腿；蒸汽液压压缩室由隔壁分成上、下两室，上室为蒸汽室，下室为液室；蒸汽室上设有低品位蒸汽入口和压缩蒸汽出口，低品位蒸汽入口通过进汽电磁阀与低品位蒸汽进汽管道连接，压缩蒸汽出口通过出汽电磁阀与压缩蒸汽出汽管道连接；压力腿下部设有进液口和排液口，进液口通过进液电磁阀与进液管道连接，进液管道与泵的出液口连接，泵的进液口与储液槽连接；排液口通过排液电磁阀与排液管道连接，排液管道与储液槽连接。本发明高效、绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种热泵，特别是涉及一种蒸汽液压热泵。
背景技术
人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。热泵最原始的制热方式为热交换，其最大缺点就是热交换的热损耗。
普通的热泵机组出气温度必须在75度以上的制热温度对大的热网才有意义。高温热泵机组热电比必须为4∶1以上，否则余热回收成本高。电能驱动的热泵回收循环热能的经济性差。蒸汽透平热泵虽然能在此方面产生经济效益，但由于其需要高品位热源，在现有机械上改造成本较高。最后产生的乏汽不能正常使用，只能用于供暖。
热泵主要评价方式为电热比(其定义为一度电产多少热)，机械式热泵现在大多是使用风机为压缩工具，其主要局限为蒸汽压缩比，压缩比过高会使风机无法正常运转。功值热泵虽然避免了压缩比问题，采取热交换方式，但电热比较低。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种蒸汽液压热泵，该热泵采用液体提供压力，将低压蒸汽转化为可利用的高品位蒸汽。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种蒸汽液压热泵，包括多个并联的蒸汽压缩装置，每个所述蒸汽压缩装置包括一蒸汽液压压缩室和连接在其下方的竖直压力腿；所述蒸汽液压压缩室由隔壁分成上、下两室，上室为蒸汽室，下室为液室；所述蒸汽室上设有低品位蒸汽入口和压缩蒸汽出口，所述低品位蒸汽入口通过进汽电磁阀与低品位蒸汽进汽管道连接，所述压缩蒸汽出口通过出汽电磁阀与所述压缩蒸汽出汽管道连接；所述压力腿的高度H满足：H米液柱高产生的压力+低品位蒸汽的供气压力≥当地标准大气压；所述压力腿下部设有进液口和排液口，所述进液口通过进液电磁阀与进液管道连接，所述进液管道与泵的出液口连接，所述泵的进液口与储液槽连接；所述排液口通过排液电磁阀与排液管道连接，所述排液管道与所述储液槽连接。
所述压力腿的高度H满足：H米液柱高产生的压力+低品位蒸汽压力＝当地标准大气压。
本发明具有的优点和积极效果是：通过使用液压蒸汽压缩装置，使蒸汽自身转化而非热交换，通过液压供给压力，通过电磁阀控制出入气频率以及压缩频率从而形成批量转化，充分利用蒸汽，不受压缩比的限制，而且其电热比又较高，如蒸汽从100℃增压到104℃，耗电约为10度，比传统风机节电30％；或蒸汽从100℃增压到114℃，耗电约为20度，比传统风机节电50％，高效、绿色环保。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、压缩蒸汽出汽管道，2、低品位蒸汽进汽管道，3、蒸汽液压压缩室，4、蒸汽室，5、液室，6、出汽电磁阀，7、进汽电磁阀，8、排液电磁阀，9、进液电磁阀，10、压力腿，11、排液管道，12、进液管道，13、泵，14、储液槽。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种蒸汽液压热泵，包括多个并联的蒸汽压缩装置，每个所述蒸汽压缩装置包括一蒸汽液压压缩室3和连接在其下方的竖直压力腿10；所述蒸汽液压压缩室3由隔热浮板分成上、下两室，上室为蒸汽室4，下室为液室5；所述蒸汽室4上设有低品位蒸汽入口和压缩蒸汽出口，所述低品位蒸汽入口通过进汽电磁阀7与低品位蒸汽进汽管道2连接，所述压缩蒸汽出口通过出汽电磁阀6与所述压缩蒸汽出汽管道1连接；所述压力腿10的高度H应当满足：H米水柱高产生的压力+低品位蒸汽的供气压力≥当地标准大气压，以使液室5中的水顺利排出。从经济的角度考虑，压力腿10的高度越高，泵13的扬程应当越高，因此，压力腿10的高度H满足：H米水柱高产生的压力+低品位蒸汽的供气压力＝当地标准大气压时，热泵的制造成本较低，经济性较好；所述压力腿10下部设有进液口和排液口，所述进液口通过进液电磁阀9与进液管道12连接，所述进液管道12与泵13的出水口连接，所述泵13的进液口与储液槽14连接；所述排液口通过排液电磁阀8与排液管道11连接，所述排液管道11与所述储液槽14连接。储液槽14要储存足够的水量起到液封作用。上述压力腿10为下端封闭的管道。蒸汽压缩装置的数量应根据供气量具体确定。
上述热泵能大量生产高品位蒸汽，且能在大温差下工作。不仅能用于负压蒸汽，而且能用于较高压蒸汽。
本发明的工作原理：
未工作状态下液室5内为满水，隔热浮板位于蒸汽液压压缩室3的顶部。当开始工作时，打开进汽电磁阀7和排液电磁阀8，向蒸汽室4内通入低品位蒸汽，隔热浮板下移，液室5内的水排出，蒸汽室4上的低品位蒸汽入口产生自吸现象，进汽和排水的速度很快，待液室内的水排净，隔热浮板移至蒸汽液压压缩室3的底部，关闭进汽电磁阀7和排液电磁阀8，打开进液电磁阀9，启动泵13，向液室5内注水，推动隔热浮板压缩蒸汽室4内的蒸汽，使蒸汽室4内的蒸汽增压，当蒸汽室4内的蒸汽压力达到预设值时，打开出汽电磁阀6，排出高品质的压缩蒸汽，蒸汽室4内的气体排净，隔热浮板复位至蒸汽液压压缩室3的顶部，液室5内为满水，重复上述过程进行下一循环。高品质的压缩蒸汽的温升和压升预设值通常为：Δt＝0～80℃，ΔP＝0～0.5Mp。本实施例描述的增压介质为水，但本发明的增压介质并不局限于水，还可以是其他液体，例如：机油或盐类的水溶液等等。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种蒸汽液压热泵，其特征在于，包括多个并联的蒸汽压缩装置，每个所述蒸汽压缩装置包括一蒸汽液压压缩室和连接在其下方的竖直压力腿，所述压力腿为下端封闭的管道；所述蒸汽液压压缩室由隔壁分成上、下两室，上室为蒸汽室，下室为液室；所述蒸汽室上设有低品位蒸汽入口和压缩蒸汽出口，所述低品位蒸汽入口通过进汽电磁阀与低品位蒸汽进汽管道连接，所述压缩蒸汽出口通过出汽电磁阀与压缩蒸汽出汽管道连接；所述压力腿的高度H满足：H米液柱高产生的压力+低品位蒸汽的供气压力≥当地标准大气压；所述压力腿下部设有进液口和排液口，所述进液口通过进液电磁阀与进液管道连接，所述进液管道与泵的出液口连接，所述泵的进液口与储液槽连接；所述排液口通过排液电磁阀与排液管道连接，所述排液管道与所述储液槽连接。
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